课题3 纯碱的生产知识点题库

认识反应条件对化学反应的影响，对学好化工生产知识具有重要意义。下列说法不正确的是 (　　)。

A . SO₂合成SO₃虽然属于放热反应，但工业上合成SO₃时仍需加热 B . 合成氨工业采用高温高压和使用催化剂，因这些条件都符合化学平衡原理 C . 合成纯碱的过程中，应首先向饱和食盐水中通入NH₃ ，再通入足量CO₂ D . 通过加压降温的方法可获得制备NH₃的原料气N₂

模拟侯氏制碱法原理，在CaCl₂浓溶液中通入NH₃和CO₂可制得纳米级材料，装置见图示．下列说法正确的是（　　）

A . a通入适量的CO₂ ， b通入足量的NH₃ ，纳米材料为Ca（HCO₃）₂ B . a通入足量的NH₃ ， b通入适量的CO₂ ，纳米材料为Ca（HCO₃）₂ C . a通入适量的CO₂ ， b通入足量的NH₃ ，纳米材料为CaCO₃ D . a通入少量的NH₃ ， b通入足量的CO₂ ，纳米材料为CaCO₃

与氨碱法比较，下列关于联合制碱法优点的判断中不正确的是（　　）

A . 提高了原料利用率 B . 降低了生产成本 C . 减少了环境污染 D . 减轻了对设备的腐蚀

下列有关以下物质的工业制法中，正确的是（　　）

A . 制纯碱：往NaOH溶液中通入少量CO₂气体，再蒸发溶液 B . 制氯气：以粗盐为原料，经过除杂、浓缩得饱和食盐水，再进行电解所得溶液 C . 制镁：用海水为原料，经一系列过程制得氧化镁固体，再用H₂还原得镁 D . 制铝：从铝土矿中获得氧化铝再得到氯化铝固体，电解熔融的氯化铝得到铝

如图是联合制碱法的工业流程示意图（操作已略去）．下列分析正确的是（　　）

A . X和M是同种物质 B . W是氯化钠固体和X C . 溶液b和N能循环利用 D . 条件Ⅰ是加热

工业上以侯氏制碱法为基础生产焦亚硫酸钠（Na₂S₂O₅）．其制备工艺流程如下：

已知：反应Ⅱ包含2NaHSO₃⇌Na₂S₂O₅+H₂O等多步反应．

（1）反应I的化学方程式为：．

（2）“灼烧”时发生反应的化学方程式：．

（3）已知Na₂S₂O₅与稀硫酸反应放出SO₂ ，其离子方程式为：．

（4）反应I时应先通的气体为副产品X的化学式是　．生产中可循环利用的物质为（填化学式）

（5）为了减少产品Na₂S₂O₅中杂质含量，需控制反应Ⅱ中气体与固体的物质的量之比约为．检验产品中含有碳酸钠杂质所需试剂是　（填编号）

①酸性高锰酸钾 ②品红溶液 ③澄清石灰水

④饱和碳酸氢钠溶液 ⑤NaOH ⑥稀硫酸．

工业上可用食盐和石灰石为主要原料，经不同的方法生产纯碱．请回答下列问题：

（1）卢布兰法是以食盐、石灰石、浓硫酸、焦炭为原料，在高温下进行煅烧，再浸取，结晶而制得纯碱．
①食盐和浓硫酸反应的化学方程式为　；
②硫酸钠和焦炭、石灰石反应的化学方程式为（已知产物之一为CaS）；
（2）氨碱法的工艺如图1所示，得到的碳酸氢钠经煅烧生成纯碱．
①图1中的中间产物C是　，D ．（写化学式）；
②装置乙中发生反应的化学方程式为　；
（3）联合制碱法对氨碱法的改进，其优点是；
（4）有人认为碳酸氢钾与碳酸氢钠的化学性质相似，故也可用氨碱法以氯化钾和石灰石为原料制碳酸钾．请结合2图的溶解度（S）随温度变化曲线，分析说明是否可行？．

我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业做出了突出贡献．他以NaCl、NH₃、CO₂等为原料先制得NaHCO₃ ，进而生产出纯碱．有关反应的化学方程式为：

NH₃+CO₂+H₂O=NH₄HCO₃；NH₄HCO₃+NaCl=NaHCO₃↓+NH₄Cl；

2NaHCO₃ $\text{[math]}$ Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O

回答下列问题：

（1）碳酸氢铵与饱和食盐水反应，能析出碳酸氢钠晶体的原因是（填字母标号）．

a．碳酸氢钠难溶于水

b．碳酸氢钠受热易分解

c．碳酸氢钠的溶解度相对较小，所以在溶液中首先结晶析出

（2）某探究活动小组根据上述制碱原理，进行碳酸氢钠的制备实验，同学们按各自设计的方案实验．

（Ⅰ）一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠，实验装置如图所示（图中夹持、固定用的仪器未画出）．

试回答下列有关问题：

①乙装置中的试剂是．②丁装置的作用是．

（Ⅱ）另一位同学用图中戊装置（其它装置未画出）进行实验．

①实验时，须先从a管通入气体（填气体分子式），再从b管通入气体（填气体分子式）．

②有同学建议在戊装置的b管下端连接己装置，理由是．

（3）“纯碱中常常会混有少量氯化钠．”某研究性学习小组以一包纯碱（只考虑含氯化钠）为研究对象，探究纯碱样品中碳酸钠的含量：称取1.840g小苏打样品（含少量NaCl），配制成250mL溶液，取出25.00mL用0.1000mol•L^﹣¹盐酸滴定，消耗盐酸21.50mL．

①实验中所需要的定量仪器除滴定管外，还有．②样品中NaHCO₃质量分数为．

（4）将一定质量小苏打样品（只考虑含少量NaCl）溶于足量盐酸，蒸干后称量固体质量，也可测定小苏打的含量．若蒸发过程中有少量液体溅出，则测定结果．（选填“偏高”、“偏低”或“不受影响”）

某课外活动小组模拟工业制备纯碱，方案如下：

（1）（一）实验原理：向饱和食盐水中通入足量氨气和过量二氧化碳，析出溶解度较小的碳酸氢钠．写出相关离子方程式．
（2）
（二）实验装置：所需实验药品和装置如图所示：
（三）实验步骤：
组装好装置，然后应该进行的操作是．
（3）中间的烧瓶中加入20mL饱和食盐水，并将其浸入冰水中；D中加入足量氢氧化钠固体，E中加入足量浓氨水；B中加入足量碳酸钙粉末，A中加入足量稀硫酸于（可分多次加入）．仪器A的名称是，选择用稀硫酸而不用稀盐酸的好处是．
（4）先打开（填K₁或K₂），将装置A或E中的试剂慢慢加入圆底烧瓶．大约20分钟左右时，观察到饱和食盐水上方有现象时，再打开（填K₁或K₂），将装置A或E中的试剂慢慢加入圆底烧瓶，大约5分钟即有浑浊出现，约15分钟出现大量白色固体．
（5）（四）纯碱制备：
上述实验结束后，欲得到纯碱，将固体过滤、洗涤后，还需进行的操作是（不加任何其它试剂，装置任选），反应的化学方程式为；若将上述操作产生的气体全部通过浓硫酸，再通过足量的过氧化钠，过氧化钠增重0.28g，则制得的纯碱质量为 g．

纯碱是重要的化工原料，在医药、冶金、化工、食品等领域被广泛使用．

（1）工业生产纯碱的第一步是除去饱和食盐水的中Mg²⁺、Ca²⁺离子，从成本角度考虑加入试剂的化学式为、．
某实验小组的同学模拟侯德榜制碱法制取纯碱，流程如图1：
已知：几种盐的溶解度
NaCl
NH₄HCO₃
NaHCO₃
NH₄Cl
溶解度（20℃，100gH₂O时）
36.0
21.7
9.6
37.2
（2） ①写出装置I中反应的化学方程式．
②从平衡移动角度解释该反应发生的原因．
③操作①的名称是．
（3）写出装置II中发生反应的化学方程式．
（4）请结合化学用语说明装置III中加入磨细的食盐粉及NH₃的作用．
（5）该流程中可循环利用的物质是
（6）制出的纯碱中含有杂质NaCl，为测定其纯度，下列方案中不可行的是．
a．向m克纯碱样品中加入足量CaCl₂溶液，测生成CaCO₃的质量
b．向m克纯碱样品中加入足量稀H₂SO₄ ，干燥后测生成气体的体积
c．向m克纯碱样品中加入足量AgNO₃溶液，测生成沉淀的质量．

在科学史上每一次重大的发现都极大地推进了科学的发展。下列对化学史的描述正确的是（）

A . 侯德榜制的碱是NaOH B . 卢瑟福提出原子有核模型 C . 道尔顿发现电子 D . 凯库勒的贡献在于确定了苯的分子式

化学家侯德榜创立了中国的制碱工艺，促进了世界制碱技术的发展。下图是纯碱工艺的简化流

（1）写出CO₂的电子式。
（2）用离子方程式表示纯碱工艺中HCO₃^-的生成。
（3）工业生产时先氨化再通CO₂ ，顺序不能颠倒，原因是。
（4）滤液A中最主要的两种离子是。
（5）某小组设计如下实验分离滤液A中的主要物质。打开分液漏斗活塞，一段时间后，试管中有白色晶体生成，用化学原理解释白色晶体产生的原因。
（6）某纯碱样品因煅烧不充分而含少量NaHCO₃ ，取质量为m₁的纯碱样品，充分加热后质量为m₂ ，则此样品中碳酸氢钠的质量分数为。

如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO₃的部分装置。下列操作正确的是( )

A . a通入CO₂ ，然后b通入NH₃ ， c中放碱石灰 B . b通入NH₃ ，然后a通入CO₂ ， c中放碱石灰 C . a通入NH₃ ，然后b通入CO₂ ， c中放蘸稀硫酸的脱脂棉 D . b通入CO₂ ，然后a通入NH₃ ， c中放蘸稀硫酸的脱脂棉

纯碱是重要的化工原料，在医药、冶金、化工、食品等领域被广泛使用。

（1）工业生产纯碱的第一步是除去饱和食盐水的中Mg²⁺、Ca²⁺离子，从成本角度考虑加入试剂的化学式为、。某实验小组的同学模拟侯德榜制碱法制取纯碱，流程如下：

已知：几种盐的溶解度

	NaCl	NH₄HCO₃	NaHCO₃	NH₄Cl
溶解度（20℃，100gH₂O时）	36.0	21.7	9.6	37.2

（2） ①写出装置I中反应的化学方程式。
②从平衡移动角度解释该反应发生的原因。

③操作①的名称是。
（3）写出装置II中发生反应的化学方程式。
（4）请结合化学用语说明装置III中加入磨细的食盐粉及NH₃的作用。
（5）该流程中可循环利用的物质是。
（6）制出的纯碱中含有杂质NaCl，为测定其纯度，下列方案中不可行的是。
a．向m克纯碱样品中加入足量CaCl₂溶液，测生成CaCO₃的质量

b．向m克纯碱样品中加入足量稀H₂SO₄ ，干燥后测生成气体的体积

c．向m克纯碱样品中加入足量AgNO₃溶液，测生成沉淀的质量